JP2001230580A - モジュール基板を有する電子機器 - Google Patents

モジュール基板を有する電子機器

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 近年、制御の高速処理化の要望から、パワー
トランジスタのスイッチング速度が高くなっており、筐
体をアルミニウム素材にするだけでは温度上昇を十分に
抑制することは困難になっている。 【解決手段】 本願発明は、スイッチング素子3を搭載
したモジュール基板と、このモジュール基板を固定する
アルミニウム素材からなるハウジング部により構成さ
れ、前記ハウジング部は熱放射率を高めるため黒色アル
マイト処理を施され、前記モジュール基板裏面に熱伝導
性の良いシリコン7を塗布し前記ハウジング部の底部間
に固定することにより、モジュール基板上のスイッチン
グ素子の温度上昇を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願発明は、モジュール基板
を有する電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、モジュールタイプの基板を有する
電子機器、例えばモータ駆動装置やモジュール電源ユニ
ットは、パワートランジスタ等のスイッチング素子を実
装したモジュール基板と、スイッチング素子を制御する
IC等の電子部品が多数実装されたプリント基板と、こ
れらを固定する筐体から構成されていた。電子部品は、
一般に動作時発熱するため、筐体は熱伝導率のよいアル
ミニウム素材で形成されていた。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】近年、制御の高速処理
化の要望から、パワートランジスタのスイッチング速度
が高くなっており、筐体をアルミニウム素材にするだけ
では温度上昇を十分に抑制することは困難になってい
る。また、モジュール基板上の電子部品の発熱は、内部
にも放熱されるため、筐内の温度上昇は避けられず、プ
リント基板上の電子部品の特性・信頼性に悪影響を及ぼ
す。
【0004】本願発明は、このような問題に鑑み電子部
品の放熱の優れた電子機器を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本願発明は、スイッチン
グ素子を搭載したモジュール基板と、このモジュール基
板を固定するアルミニウム素材からなるハウジング部に
より構成され、前記ハウジング部は熱放射率を高めるた
め黒色アルマイト処理を施され、前記モジュール基板裏
面に熱伝導性の良いシリコンを塗布し前記ハウジング部
の底部間に固定することにより、モジュール基板上のス
イッチング素子の温度上昇を抑制する。さらに、モジュ
ール基板が取り付けられる部分のみ黒色アルマイト処理
を施さなければ、スイッチング素子による熱は外部にの
み放熱され、筐内の温度上昇を抑制できる。
【0006】
【発明の実施の形態】本願発明は、スイッチング素子を
搭載したモジュール基板と、モジュール基板を固定する
アルミニウム素材からなるハウジング部により構成さ
れ、前記ハウジング部のモジュール基板が固定される部
分を除く全ての部分を、熱放射率を高めるため黒色アル
マイト処理を施し、前記モジュール基板の裏面に熱伝導
性の良いシリコンを塗布し、前記ハウジング部のアルミ
ニウム素材が露出した部分に固定することを特徴とする
電子機器であり、モジュール基板上のスイッチング素子
による熱は、ハウジング部を介して外部にのみ放熱され
やすくなり、筐体内の温度上昇を抑制できる。
【0007】また、筐体はフィン付きとし、放熱フィン
は黒色アルマイト処理を施したものとすることで、放熱
器の表面積の増大、放射率の向上を図り、十分冷却効果
を期待できる。
【0008】また、筐体を構成するハウジング部と、蓋
部とによりモジュール基板を覆い、モジュール基板の保
護ケースとしてもよい。
【0009】また、ハウジング部のモジュール基板を取
り付ける部分を除くすべての部分に黒色アルマイト処理
を施すことで、モジュール基板上の電子部品により発生
した熱を外部にのみ放熱し、筐内への放熱を抑制でき
る。
【0010】また、筐体のアルミ材質が露出した表面部
分に熱伝導性の良いシリコンを塗布することで、ハウジ
ング部への熱伝導性が良くなる。
【0011】また、電子部品を搭載するプリント基板
は、筐体の脚部に取り付けられ、前記モジュール基板と
コネクタにより接続され、前記モジュール基板は、ハウ
ジング底部に配置する。特に発熱の大きい電子部品をモ
ジュール基板に搭載し、その他の電子部品をプリント基
板に搭載することで、機器全体の効果的な放熱を図れ
る。
【0012】
【実施例】以下、添付図面に基づき、本願発明の実施例
を詳述する。
【0013】図1は放熱器付きモジュール基板を有する
電子機器の断面図である。図1において、1はアルミニ
ウム素材からなる基板であり、2はプリント配線加工さ
れたパターン部であり、プリント配線加工されたパター
ン部2表面にスイッチング素子3とスイッチング素子制
御用IC等多数の電子部品4を実装したプリント基板5
と電気的に接続される金属端子6が実装される。前記モ
ジュール基板は裏面にシリコン7が塗布され、取り付け
ネジ8により放熱器となすハウジングの黒色アルマイト
処理されていない部分9に固定される。また、前記プリ
ント基板5は、取り付けネジ10により放熱器に取り付
けられる。ただし、前記放熱器は、筐体内外側側面のみ
黒色アルマイト処理されており、内側側面は、アルミニ
ウム素材が露出している。
【0014】前述のように、モジュール基板は、放熱器
の黒色アルマイト処理されていない部分に取り付けられ
ているが、熱伝導率の高いシリコンを塗布してあるので
十分放熱器に熱を伝えることが可能で、黒色アルマイト
処理された放熱器外側より外部にのみ熱を逃し、筐内の
温度上昇は抑制できる。
【0015】また、前記プリント基板5は、取り付けネ
ジ10により黒色アルマイト処理された放熱器に取り付
けられているので、プリント基板上の電子部品により発
生した熱は外部に放熱される。
【0016】さらに、放熱器に黒色アルマイト処理され
た複数のフィンを取り付け、表面積を増大させ、冷却効
果を促進させる。フィンの間隔は式(1)を用いて最適
化する。
【0017】
【数1】
【0018】なお、黒色アルマイト処理は、放熱器の外
側のみに施すのが最も優れるが、製造を容易にするため
に、放熱機全面のアルマイト処理を施しても、アルマイ
ト処理を放熱機に施していないものと比較すると、優れ
た放熱性を示す。
【0019】なお、特開平8−255960号公報は、
アルミニウム素材の表面に回路素子を実装するメタルコ
ア基板であり、このメタルコア基板の裏面にアルマイト
処理を施したメタルコア基板が記載されている。ただ
し、本願発明では、モジュール基板裏面に熱伝導性の良
いシリコンを塗布し、黒色アルマイト処理を施した放熱
器と取り付けネジで固定したものであり、基板裏面を黒
色アルマイト処理した上記特許とは異なる。
【0020】つまり、基板自体にアルマイト処理を施し
たものは、基板自身は外気に露出されるわけではなく、
保護ケースとなる筐体に覆われている。よって、筐体内
に熱を放出するため、筐体内の室温を上げてしまう。一
方、本願は、ハウジング自体が放熱器の一部をなすた
め、外気へ熱を放出し、筐体内の室温を上げることはな
い。
【0021】
【発明の効果】請求項1、3記載の発明において、ハウ
ジング部のモジュール基板を取り付ける部分を除くすべ
ての部分に黒色アルマイト処理を施し、モジュール基板
裏面に熱伝導性の良いシリコンを塗布し、モジュール基
板をハウジング部のアルミニウム素材が露出した部分に
取り付けることで、モジュール基板のスイッチング素子
により発生した熱はシリコンを介して放熱器外側にのみ
放出され、筐内の温度上昇を抑制できる。
【0022】請求項2記載の発明において、放熱器を黒
色アルマイト処理されたフィン付きとすることで表面積
の増大が図れるので、十分な放熱効果が得られる。
【0023】請求項4記載の発明は、ハウジング部の外
側面のみに黒色アルマイト処理をすることで、筐体内側
への放熱が抑えられ、筐体内温度を抑制することができ
る。
【0024】請求項5記載の発明は、筐体のアルミ材質
が露出した表面部分に熱伝導性の良いシリコンを介在す
ることで、ハウジング部への熱の伝導性が良くなり、モ
ジュール板に発生する熱を筐体外側へ放熱しやすくな
る。
【0025】請求項6記載の発明は、特に発熱の大きい
電子部品をモジュール基板に、その他の電子部品をプリ
ント基板に実装することで、機器全体の放熱効果は向上
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のモジュール基板を有する電子
機器の断面図
【符号の説明】
3 スイッチング素子 7 シリコン 9 黒色アルマイト処理されていない部分

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モジュール基板と、モジュール基板を固
    定するアルミニウム素材からなるハウジング部とで構成
    され、前記ハウジング部は、熱放射率を高めるために黒
    色アルマイト処理を施し放熱器として用い、前記モジュ
    ール基板裏面に熱伝導性の良いシリコンを塗布すること
    を特徴とするモジュール基板を有する電子機器。
  2. 【請求項2】 ハウジング部はフィン付きとし、放熱フ
    ィンは黒色アルマイト処理を施したものとする請求項1
    記載のモジュール基板を有する電子機器。
  3. 【請求項3】 筐体を構成するハウジング部と、蓋部と
    によりモジュール基板を覆い、モジュール基板の保護ケ
    ースとなす請求項1記載のモジュール基板を有する電子
    機器。
  4. 【請求項4】 ハウジング部のモジュール基板が固定さ
    れる部分を除く全ての部分に黒色アルマイト処理を施し
    た請求項1記載のモジュール基板を有する電子機器。
  5. 【請求項5】 モジュール基板の裏面に熱伝導性の良い
    シリコンを塗布し、筐体のアルミニウム素材が露出した
    部分に介在した請求項2記載のモジュール基板を有する
    電子機器。
  6. 【請求項6】 電子部品を搭載するプリント基板は、筐
    体の脚部に取り付けられ、前記モジュール基板とコネク
    タにより接続され、前記モジュール基板は、ハウジング
    底部に配置する請求項1記載のモジュール基板を有する
    電子機器。
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